课程设计人体简易心电图采集及分析系统研究
心电信号采集系统的研究与设计
心电信号采集系统的研究与设计作者：王思毅来源：《卷宗》2017年第28期本文研究设计了十二导联心电采集系统。
系统由前端采集电路模块、滤波模块和控制模块组成。
前端采集模块对信号进行放大并抑制共模干扰，滤波模块对信号进行噪声处理，控制模块对导联切换和模数转换进行控制。
本系统具有体积小、高质量的特点，并使用了低功耗的处理芯片使得长时间的实时心电采集更加简单方便。
其能够以更高效稳定的方式对人体心电信号进采集，在未来可以更好地预防心血管疾病的发生，为人们的健康生活提供保障。
1 引言心血管疾病具有很强的隐蔽性和高危险性，一直是医学界研究的热点问题。
心电监护仪器能够及时发现心血管的异常情况，成为临床诊断以及生命科学研究的重要工具。
目前使用较多的心电监护仪器主要以工作站的形式应用于医院，因其价格昂贵且不便携带，阻碍了家庭应用的普及。
随着人们生活水平的提高，肥胖、快节奏的生活压力促使心血管疾病的发病率迅速上升，已成为威胁人类身体健康的主要因素之一。
与此同时，心血管疾病的发病趋势也不断趋于年轻化，便携式的心电系统能够帮助心血管类疾病的预防以及治疗。
随着电子设备的快速发展，专业的便携式心电监测设备也能够进入家庭中实现心电信号的日常监护，从而使医生能够更加全面及完整地评估病人的心脏状况。
使用心电监护仪可提高护理工作效率，随时了解患者病情，提高治疗和护理质量，大幅度降低危重患者的病死率。
因此，本文所研究的十二导联采集系统具有重要的医疗价值与社会价值。
本文设计的便携式十二导联心电采集系统通过电极片从人体的十个不同部位采集心电信号，信号经过放大、共模抑制、滤波并通过MSP430F149芯片控制模数转换，其通过控制导联切换芯片可以得到8路心电信号，最终可以得到十二导联信号。
2 系统总体结构前端采集电路模块从人体采集到微弱的生物电信号，并进行放大且抑制共模干扰，信号再经过滤波模块后得到高质量的心电信号。
控制模块采用了MSP430F149，低功耗处理芯片是系统的中央处理芯片，不仅进行导联切换，还控制模数转换AD7691等芯片。
心电信号采集及分析系统设计
本科毕业设计（论文）心电信号采集及分析系统设计谭莹莹燕山大学摘要心血管疾病是威胁人类健康的主要疾病之一，早期诊断和治疗是预防心脏病的有效途径。
20世纪50年代末，美国科学家Holter首先发明了一种心电仪，人们称它为Holter心电仪或叫动态心电仪，这种技术在临床上可实现“长时间”、“动态”记录的心电图，就称为动态心电图。
能够记录病人24小时活动过程中的动态心电数据，给医生提供具有诊断价值的资料，对于心脏功能的评价，心脏病的早期诊断非常有益，所以心电监护仪在其中发挥着至关重要的作用。
本课题采用MSP430149单片机作为核心器件，主要完成对心电信号的24小时不间断采集、传输、存储、显示等功能。
关键词 心电信号；动态心电图；MSP430单片机电阻及电容组成。
在低频的情况下，这个源阻抗为纯电阻。
显然它包括()那么电阻=R 。
(R)。
人体内组织液是一种电解质，所以R与组织液离子浓度有关。
不仅与皮肤和电极接触松紧有关，还与皮肤的干湿、清洁度及每个人角质层的厚薄有关。
抗，才能确保增益的稳定性。
设两个电极与皮肤的接触电阻为、，如果不等于，不可避免的就会把共模干扰信号转化为电路无法克服34电路由两个等值电阻和一只由运算放大器输出端两个串联电阻的中点电压，即：当只有差模信号的输出=-时，有=O包含输入信号的共模部分=。
从而使得共模信号不经阻容其中是集成仪用放大器该电路的高通截止频率可以表示为：整个电路的共模抑制比可以由下式来计算：其中和分别是放大器第一级和第二级的共模抑制比。
由集成仪器放大器的共模抑制比决定。
在第二级放大倍数比较高的情况下，的值可以达到以上。
对的影响可以忽略。
的值则可以由下式得到：其中：、和、3为例，其的标准值为以标准值来计算，。
如果所选用高精度、匹配较好的运放，和的值还可以大幅度提高。
扰，有必要进行低通滤波电路的设计。
6图3.4 高通滤波电路8(和)位表示．则数据量为。
这样大的数据量可以。
课程设计心电图
课程设计心电图一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握心电图的基本知识、技能和应用，能够独立进行心电图的阅读和分析。
具体目标如下：1.了解心电图的基本概念、原理和组成部分；2.掌握心电图各波形的名称、含义和正常范围；3.熟悉心电图的测量和解读方法；4.理解心电图在临床诊断中的应用和意义。
5.能够正确识别和解读常见的心电图波形；6.能够分析心电图中的异常表现和相关疾病；7.能够运用心电图进行临床诊断和评估。
情感态度价值观目标：1.培养对心电图学科的兴趣和热情，激发学习的积极性和主动性；2.培养严谨、细致的观察和分析能力，提高临床思维能力；3.培养医德医风，注重患者隐私和人文关怀。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括心电图的基本知识、心电图各波形的识别和解读、心电图的测量和分析方法以及心电图在临床诊断中的应用。
具体内容如下：1.心电图的基本知识：心电图的定义、原理、组成部分和分类；2.心电图各波形的识别和解读：P波、Q波、R波、S波、T波、U波和V波等；3.心电图的测量和分析方法：纸带记录法、数字记录法、心电图机操作和解读；4.心电图在临床诊断中的应用：常见心血管疾病的心电图表现、心电图诊断标准和临床意义。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合，以提高学生的学习兴趣和主动性，培养临床思维能力。
具体方法如下：1.讲授法：教师讲解心电图的基本知识和临床应用，引导学生理解和掌握；2.讨论法：分组讨论心电图案例，培养学生的分析和解决问题的能力；3.案例分析法：分析实际病例心电图，引导学生将理论知识应用于临床实践；4.实验法：操作心电图机，进行心电图的测量和解读，提高学生的实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体资源如下：1.教材：选用权威、实用的教材，如《心电图学》等；2.参考书：提供相关的心电图参考书籍，供学生自主学习和拓展；3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，以图文并茂的形式展示心电图知识；4.实验设备：心电图机、纸带记录器等，用于实践操作和实验教学。
14-2简易心电图仪设计和实现
图 7 浮动负 负载原理图 路中，A1，A2 2、A3 及其周 周边电阻构成 成三运放仪用放大器；A4、 、A5 的作用是将 上图电路 共模 模信号从两个 个 R0 的中点 D 取出， 经倒 倒相放大后加至电源线的中 中线端 （O 点 点） ,如上图所 所示。 使其 其电桥正负电 电源的中线于 于 1.5m 长的传 传输线外表电 电线相连并浮 浮地。这样做 做的目的是要 要进一 步提 提高前级共模 模抑制能力。其原理如下 ： 当某个时刻 刻，在 P1 点、P2 点的感应 应有共模信号 号，并设此时 时的共模输入 入信号为正值 值，经 过A A1、A2 放大后 后，在 B1、B2 点会产生较 较大同极性的 的共模信号，于是在 D 点 点可取出正极 极性的 共模 模信号，经过 过 A4 倒相，A5 跟随，在正 正负电源的中 中点 O 便得到 到负极性的共 共模信号，这 这样一 来，使 P1、P2 点的共模信号 点 号下降，最后 后使前级输出的共模信号下 下降，反之亦 亦然(正负电源的 中点 点 O 为浮动负 负载的参考点 点，按导联 I、 、II 方法连接 接的参考点，根据要求，则为 RL)。上述 分析 析表明，对共 共模信号而言，前级又引入 入了一个反馈 馈深度很大的 的负反馈，使 使前级输出的共模 信号 号大大下降，起到进一步抑制共模信号 号的作用，这 这可以使共模 模抑制比 KCMRR 在原来的基 基础上 提高 高 1-2 个数量 量级。 而对差模 模信号的放大 大倍数没有任 任何影响。 根据浮动负载 根 载的降噪原理 理及导 联 I、II 的接法 法要求，本实 实验中的降噪 电路如下：
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格、长度均一样 样，甚至人体卧床的姿势也 也要对称，如 如果不对称，比如，左手 手和右手垂直 直，则 两路 路感应的干扰 扰信号的幅度 度和相位就存在 在显著差异。 要 要保证干扰信 信号在放大器 器对称点处（A A 与 A’、B 与 B’）不形 形成差信号，在使用三运 运放仪 用放 放大器的时候 候，因尽量使使 使用的运放参 参数相同，并 并仔细匹配相 相关电阻；使 使用单片仪用放大 器时 时，应该选择 择 A1A，A2A 的内 内部参数和外 外接电阻完全 全对称。内部 部电路的对称 称已经由集成 成芯片 获得 得了保证，外 外部对称则是 是靠结构、工序 序给以保证。 3. .2.3 提高放 放大器的共模 模抑制比 KCMR MR 120dB 选 选择高共模抑 抑制比集成仪 仪用放大器 IN NA2128， 它的 KCMR》 B； 如果心电取 取最小值 20 V ， 50HZ Z 市电的共模 模信号为 5V，则信噪比为 为 5000 10 0 / 20 2.5 10 108( (dB) ，这 已经
简易心电图仪课程设计
提供计数器计时中断。
计数器的时钟源频率最高可以设置为24.512MHz，经过分频后有多种采样频率可选。
而且凌阳单片机的汇编语言中已经有FIR算法可以直接应用，因此可以做出16阶的数字滤波。
虽然16阶的数字滤波器效果不是十分理想，不能充分发挥数字滤波的性能，但可以起辅助滤波作用。
综上所述，由于本系统除了波形处理外，还要求具有数字存储和回放功能，因此本系统采用模拟、数字滤波相结合的方案，对通过两种标准导联所采集的两路心电信号分别进行以100Hz 和500Hz 为截止频率的模拟低通滤波，对要进行存储的信号，在用单片机采样的同时对其进行数字滤波，截止频率可设置低于50Hz，以避免工频信号干扰，使所存储回放的心电波形更为清晰。
四陷波处理方案论证比较本系统要除去工频50Hz的干扰，需要对混杂在心电信号里的50Hz信号作尽可能大的衰减处理。
处理方案集中在两种：自适应相干模板法和模拟陷波法。
方案1 自适应相关模板法自适应相关模板法利用工频干扰的相关特性，从原始输入信号中得到工频干扰的模板，进而从原始输入信号中减去工频干扰的模板，达到滤除工频干扰的目的。
但这种方法算法虽简单但程序设计比较复杂，考虑到课程设计时间有限，故不采取这个方案。
方案2 模拟陷波法图1 为双Ｔ网络幅频特性曲线。
图1通过图1幅频特性可知，对于ω=ω0的其他频率信号，通过双T网络具有较强的负反馈，因为双Ｔ网络具有良好的滤波特性，在仪表的电源噪声滤波电路中获得了较为广泛的应用，又因为双T 网络具有比RC串、并联网络更好的选频特性，故我们选用双T 网络进行陷波。
综上比较，模拟陷波方案比较简易可行，因此选择模拟陷波方案系统设计综合以上方案论证与分析，我们得出总体设计框如下：图3为心电信号放大电路。
电极采集到的心电信号大约为20 μ V～20mV，而灵敏的仪表放大器INA128 只需外接一个电阻就能将信号放大1～10000 倍，其增益G 与外接电阻的RG 的计算公式为：RG 1G k 50-Ω=当G=1000时，RG=50.05Ω。
个人健康系统心电数据采集设计
个人健康系统心电数据采集设计一、引言随着人们对健康的关注度不断提高，个人健康系统越来越受到人们的关注和需求。
心脏病是世界上最常见的疾病之一，而早期的心脏病往往不容易被人们察觉。
因此，开发一种可靠的个人健康系统，能够监测用户的心脏健康状况，对于预防心脏病的发生具有重要意义。
二、系统概述1.实时监测用户的心电数据；2.分析和识别用户的心脏健康状况；3.提供个性化的健康建议和预警。
三、系统结构1.佩戴式心电传感器：用户佩戴在胸部或手腕处，通过电极与皮肤接触，采集心电图信号；2.无线数据传输模块：将佩戴式心电传感器采集到的心电图数据通过无线方式传输给手机或其他便携设备；3.手机应用程序：接收心电图数据，进行数据处理和分析，生成报告，并提供个性化的健康建议和预警；4.数据存储和云服务：将用户的心电图数据存储在云端，方便用户随时查看和分析。
四、心电图数据采集与处理1.心电图数据采集：佩戴式心电传感器通过电极与用户皮肤接触，采集长时间（如24小时）的心电图信号，以获得更准确的心脏健康状况信息；2.数据滤波和去噪：采集到的心电图数据需要进行滤波和去噪处理，以消除干扰和噪声，并提高数据的可靠性；3.R波识别：R波是心电图中最明显的波峰，通过识别R波来计算心脏的心率；4.心律失常检测：通过对心电图数据的形状和间隔进行分析，检测是否存在异常的心律失常；5.心脏异常检测：通过对心电图数据的波形和特征进行分析，识别可能存在的心脏异常，如心肌缺血、心律不齐等。
五、数据分析与健康建议1.心脏健康评估：根据心电图数据的分析结果，对用户的心脏健康状况进行评估，以判断是否存在潜在的心脏病风险；2.健康建议：根据用户的心脏健康状况和需要，生成个性化的健康建议，包括生活方式调整、药物治疗建议等；3.预警功能：系统可以设置不同的预警阈值，当用户的心电图数据超过预警阈值时，在手机或其他便携设备上提醒用户，并建议尽快就医。
六、数据存储和隐私保护1.数据存储：个人健康系统采用云存储方式，将用户的心电图数据存储在云端，以便用户随时查看和分析；2.数据隐私保护：用户的心电图数据是敏感数据，系统需要采取相应的数据加密和隐私保护措施，确保用户的数据安全和隐私不受侵犯。
简易心电图仪设计(课程设计)
重庆理工大学《生物医学工程》课程设计报告题目：简易心电图仪的设计班级：生物医学工程11级学号：**********名：***指导老师：周奇、陈国明日期：2014年9月摘要心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。
心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。
人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz~100Hz，幅度约为0~4mV，信号十分微弱。
由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz 工频干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。
为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号，往往要求心电数据采集系统具有高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。
本设计利用集成仪表放大器AD620和滤波电路设计了一种符合上述要求的简易心电图仪。
关键词：心电图干扰 AD620 滤波AbstractElectrocardiogram is commonly used in clinical disease diagnosis of auxiliary means. Ecg data acquisition system is electrocardiogram checking of the key components. The main body ecg signal frequency range is 0.05 Hz ~ 100Hz, amplitude is approximately 0 ~ 4mV, signal is very weak. Because electrocardiosignal usually mingled with other biological signals, coupled with the in vitro in 50Hz power frequency interference of electromagnetic interference, mainly making ecg noise background stronger, measuring conditions are complex. In order not to distortion to detected with clinical value of ecg signal, clean often ask ecg data acquisition system with high stability, high input impedance, high common mode rejection ratio, low noise and strong anti-jamming ability, such as performance. This design using integrated instrumentation amplifier AD620 and filter circuit design a kind of to satisfy the above-mentioned requirements of simple ecg apparatus.Keywords: electrocardiogram interference AD620 filtering目录摘要 (2)Abstract (3)目录 (4)1、设计要求 (5)2、方案设计 (5)2.1理论分析及芯片选用依据 (5)2.2设计方案论证 (6)2.2.1输入回路噪声抑制设计 (6)2.2.2 前置放大模块 (6)2.2.3 滤波网络模块 (7)3、系统实现 (7)3.1主要单元电路设计 (8)3.1.1前置放大模块及右腿驱动电路 (8)3.1.2 主放大器电路 (8)3.1.3 滤波电路................................................................................................. 错误!未定义书签。
心电图课程设计报告
心电图课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生了解心电图的基本概念、原理和应用，掌握心电图的阅读和分析方法，培养学生的实际操作能力和临床思维能力。
具体目标如下：1.知识目标：•掌握心电图的基本概念、原理和术语；•了解心电图在不同疾病状态下的表现；•熟悉心电图的操作步骤和解读方法。
2.技能目标：•能够独立进行心电图的操作和解读；•能够分析心电图异常表现并与临床疾病相对应；•能够运用心电图结果进行临床决策和病情评估。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的责任感和关爱患者的意识；•培养学生的批判性思维和解决问题的能力；•培养学生的团队合作和沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括心电图的基本概念、原理、操作步骤和解读方法。
具体安排如下：1.心电图的基本概念和原理：介绍心电图的定义、产生机制和心电信号的记录方法。
2.心电图的操作步骤：讲解心电图机的使用方法、电极的放置和心电图的记录技巧。
3.心电图的解读方法：教授如何分析心电图的各个波段、间期和异常表现，以及如何与临床疾病相对应。
4.常见心电图异常表现的分析：讲解各种心电图异常表现的特点和临床意义。
5.心电图在临床应用中的案例分析：通过实际案例，让学生学会运用心电图结果进行临床决策和病情评估。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：教师讲解心电图的基本概念、原理和解读方法，为学生提供系统的知识框架。
2.案例分析法：通过实际案例，让学生学会运用心电图结果进行临床决策和病情评估。
3.实验法：学生亲自动手进行心电图的操作和解读，培养实际操作能力和临床思维能力。
4.小组讨论法：学生分组讨论心电图的案例，培养团队合作和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威的心电图教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的心电图参考书籍，供学生拓展阅读和深入研究。
便携式心电采集分析系统设计
图３ ：采样频率 ５ ０ ０ Ｈ ｚ时 的心 电波形 图
５ 总 结
基于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ ４ ２ ９和 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 的 便 携 式
心 电采集分析系统 具有 实时性 、便携性、精度 便 携式 心 电采集 分 析系 统总 体框 图如 图 高和低功耗等优 点，满足本 系统基本要求和预 Ｔ Ｍ３ ２ 微处 理器 中添加 了 Ｆ Ｉ Ｒ数 示 。心 电信 号 预处 理 采集 模 块 由采 集 电 期效 果。本 Ｓ 字滤波器对采集 的心电信 号进行 了实时的处理 滤 波 网 络 、ＡＤ８ ２ ３ ２和 ＡＤＳ １ ２ ７ ８组 成 。 图４ ：透过 Ｗ Ｅ Ｌ Ｃ Ｈ Ｍ Ｅ Ｔ Ｈ Ｏ Ｄ进 行 频 谱 分 析 图 ￥ ８ ２ ３ ２芯 片 内部集 成 了放 大、滤 波和 右腿 己得到较为纯净 的心电信 号。本 系统的蓝牙模 块端 口可 以替换成一个无线模块 ，把采 集的数 自 电路 可 以 更好 地 抑 制 干 扰 信 号 。系 统 采 用 山大学 ， ２ ０ １ ６ ． 卡 可 以存 储 ２ ４ ｈ的心 电数 据并可 以通过 蓝 据和处理的结果 以无线的方式传送到服务器 。 ［ ２ 】王 艳 艳 ．便 携 式 心 电 图 检 测 仪 设 计 ［ Ｄ ］ 随 着 心 血 管 疾 病 的 发 病 率 不 断 地 逐 年 上 集 块与Ｐ Ｃ机 进行 数据 传输 ，使用 Ｐ Ｃ机 上 杭州： 浙江工业 大学 ， ２ ０ １ ４ ． Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ软 件对 心 电信 号数据做 进一 步的 升 ，这种便携式心 电采集分析 系统具有很高的 应用价值和 良好 的市场前景 。本 系统达 到了有 与分析 。 作者简介 效采集心 电信号 的预期 目 标 ，同时也为心电研 穆真 （ １ ９ ９ ４ － ），女 ，现为 江苏 师范 大学电 气 殳 计 主 要 模 块 究的后续工作奠定 了基础 。 工程及 自动化学院工程硕士。主要研究方向为
简易心电图仪课程设计
简易心电图仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解心电图的基本工作原理，掌握心电信号的采集、放大和显示过程。
2. 学生能够描述心电图仪中各组成部分的功能，如电极、放大器、滤波器和显示屏。
3. 学生能够解释心电图波形的意义，如P波、QRS波群和T波。
技能目标：1. 学生能够正确操作简易心电图仪，完成心电信号的采集和初步分析。
2. 学生能够运用所学的知识，设计简单的心电图仪电路，并进行实际操作。
3. 学生能够运用心电知识解决实际问题，如分析异常心电图波形。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对生物医学工程的兴趣，激发探究心电现象的欲望。
2. 学生能够认识到心电图在临床诊断中的重要性，提高对医学技术的尊重。
3. 学生能够增强团队合作意识，通过小组讨论和实践，提高沟通与协作能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程属于科学实践类课程，注重理论知识与实际操作相结合。
2. 学生特点：八年级学生对生物医学工程有一定了解，具备基本的物理知识和动手能力。
3. 教学要求：教师需引导学生将所学知识应用于实际操作中，培养学生的创新思维和动手能力。
二、教学内容1. 引入心电图基本概念：介绍心电图的定义、作用和临床应用，让学生了解心电图的起源和发展。
2. 心电图仪工作原理：讲解心电图仪的电极放置、信号采集、放大、滤波和显示过程，引导学生理解各环节的作用。
3. 心电图波形分析：详细讲解P波、QRS波群和T波的特点，使学生能够识别和分析正常心电图波形。
4. 简易心电图仪制作：指导学生按照教材章节内容，设计并搭建简易心电图仪电路，进行实际操作。
5. 异常心电图案例分析：结合教材内容，分析常见的心电图异常现象，提高学生的临床诊断意识。
教学内容安排和进度：第一课时：引入心电图基本概念，心电图仪工作原理。
第二课时：心电图波形分析，简易心电图仪制作（理论部分）。
第三课时：简易心电图仪制作（实践部分），异常心电图案例分析。
人体心电图实验报告
人体心电图实验报告人体心电图实验报告一、引言人体心电图是一种常用的医学检查手段，通过记录心脏电活动的变化，可以了解心脏的功能状态，对于诊断心脏疾病具有重要意义。
本实验旨在通过记录自身心电图，了解心脏的基本电活动规律，并分析心电图的特征。
二、实验方法1. 实验仪器和材料本实验使用的主要仪器为心电图仪，材料包括心电图导联电极、导联线和导联膏。
2. 实验步骤（1）准备工作：将导联电极粘贴在胸部合适位置，并用导联膏固定好。
（2）连接仪器：将导联线的插头分别插入心电图仪的相应插孔。
（3）开始记录：按下心电图仪上的记录按钮，开始记录心电图。
（4）记录结束：记录一段时间后，按下心电图仪上的停止按钮，完成记录。
三、实验结果通过实验记录的心电图，我们可以观察到以下几个特征：1. 心电图的基本波形心电图由P波、QRS波群和T波等组成。
P波代表心房收缩，QRS波群代表心室收缩，T波代表心室舒张。
在正常情况下，这些波形应该按照一定的规律出现。
2. 心率的测量通过心电图可以测量心率，即每分钟心脏跳动的次数。
心率的正常范围在60-100次/分钟之间。
通过心电图上的R-R间期可以计算出心率。
3. 心脏节律的判断心脏节律可以分为正常窦性节律和异常节律。
在心电图上，正常窦性节律表现为P波、QRS波群和T波的规律出现，而异常节律则表现为这些波形的异常变化。
4. 心脏传导系统的评估心脏传导系统的异常会导致心电图上的QRS波群变化。
通过观察QRS波群的形态、宽度等特征，可以初步评估心脏传导系统的功能状态。
四、实验讨论通过对心电图的观察和分析，我们可以初步了解自身心脏的基本功能状态。
然而，心电图仅能提供一些表面的信息，对于某些心脏疾病的诊断还需要进一步的检查和专业医生的判断。
此外，心电图的解读需要一定的专业知识和经验，对于非专业人士来说并不容易准确判断。
因此，在进行心电图检查时，应该寻求医生的指导和解读，以确保结果的准确性。
五、实验结论通过本次实验，我们对人体心电图的基本特征有了初步的了解。
心电信号的采集和便携式心电图机的设计
心电信号的采集和便携式心电图机的设计1. 本文概述心电图（ECG）作为一种监测心脏活动的重要工具，对于诊断心脏疾病具有至关重要的作用。
随着医疗技术的进步和人们对健康管理的日益重视，心电信号的准确采集和便携式心电图机的设计成为了当前研究的热点。
本文旨在探讨心电信号的采集原理、技术挑战以及便携式心电图机的设计要点，以期为相关领域的研究者和工程师提供有价值的参考。
本文将详细阐述心电信号的生理基础，包括心脏的生物电现象、心电信号的生成机制及其在临床诊断中的应用。
这部分内容将为读者提供心电信号采集的必要背景知识。
本文将深入分析心电信号的采集技术。
这包括传统的电极式采集方法、无创光学成像技术、以及新兴的无线传感技术。
每种技术都有其独特的优势和局限性，本文将对这些技术进行全面的比较和讨论。
接着，本文将聚焦于便携式心电图机的设计。
这部分将涵盖硬件设计、软件算法、数据传输和存储、用户界面等多个方面。
特别地，本文将重点关注如何优化设计以实现高准确度、低能耗和良好的用户体验。
本文将探讨便携式心电图机在临床应用中的挑战和未来发展趋势。
这包括如何提高设备在复杂环境下的稳定性、如何实现数据的远程监控和分析，以及如何整合人工智能技术以提升诊断的准确性和效率。
总体而言，本文将系统性地介绍心电信号的采集原理、技术挑战以及便携式心电图机的设计要点，旨在为心电信号采集和心电图机设计领域的研究和实践提供全面的指导和参考。
2. 心电信号基础心电信号（Electrocardiogram, ECG）是心脏电生理活动的一种表现，它反映了心脏在收缩和舒张过程中的电变化。
心电信号的采集和分析对于心脏疾病的诊断、治疗和预防具有重要意义。
本节将介绍心电信号的基本知识，包括其产生机制、波形特征以及生理意义。
心电信号的产生源于心脏的生物电活动。
心脏由心房和心室组成，其收缩和舒张是由心脏的起搏系统（主要包括窦房结、房室结、希氏束和浦肯野纤维）控制的心肌细胞电活动引起的。
便携式心电图机课程设计
便携式心电图机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解心电图机的工作原理，掌握心电信号的采集、处理和显示过程。
2. 学生能了解便携式心电图机的结构、功能及使用方法，掌握相关操作技能。
3. 学生能掌握心电图机的维护保养知识，提高设备使用寿命。
技能目标：1. 学生能够独立操作便携式心电图机，进行心电信号的采集、处理和解读。
2. 学生能够分析心电图波形，识别正常与异常心电图，提高临床判断能力。
3. 学生能够运用所学知识解决实际操作中遇到的问题，具备一定的故障排查和处理能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关爱生命、尊重生命的情感态度，提高对医疗设备的敬畏之心。
2. 培养学生主动学习、积极探究的科学精神，增强对医学知识的求知欲。
3. 培养学生团结协作、乐于助人的品质，提高临床实践中的沟通与协作能力。
课程性质：本课程为实践操作课，结合理论知识和实际操作，注重培养学生的动手能力和临床判断能力。
学生特点：学生为高年级医学相关专业学生，具备一定的医学基础知识和实践经验。
教学要求：教师需结合学生特点，采用任务驱动、案例分析等教学方法，提高学生的实践操作能力和临床思维能力。
同时，注重课程目标的分解与落实，确保学生能够达到预期学习成果。
在教学过程中，关注学生的情感态度和价值观的培养，使其成为具有人文关怀的医学人才。
二、教学内容1. 心电图机原理及结构- 心电图机工作原理- 便携式心电图机的结构组成- 心电信号采集、处理和显示技术2. 便携式心电图机操作方法- 设备的开关机、校准与设置- 心电信号的采集与导联选择- 心电图波形解读与分析3. 心电图机使用注意事项及维护保养- 使用过程中的安全防护措施- 常见故障的识别与处理- 设备的日常维护与保养4. 实践操作与案例分析- 操作练习：学生分组进行心电图机操作练习- 案例分析：分析正常与异常心电图波形，提高临床判断能力教学内容依据教材相关章节进行组织，确保科学性和系统性。
人体心电图实验报告
人体心电图实验报告篇一：心电图测量的实验报告心电图测量的实验报告【实验目的】1、了解心电测量的原理，并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。
2、学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。
3、学习利用心电图计量心率，P-R间期、Q-T间期等各项数值。
【实验器械】RM6240生理信号计算机采集处理系统、数据输入连接线、电极夹、30%酒精、95%酒精、酒精棉球。
【实验步骤】1、将连接线连好，打开计算机采集系统，选择“心电实验”。
确保及其妥善接地。
2、受试者摘下眼镜、手表等金属物品及微型电器，在安放电极夹的部位用95%酒精棉球洗脱去油脂，再用30%酒精擦湿以方便导电。
按照标准导联方式（左手接正极，右手接负极，右脚接地，这是标准导联方式之一）接好电极。
电极夹安放在肌肉较少的部分，手部在腕关节屈侧上方3-5cm 处，足部在小队下端内踝上方约3-5cm处。
3、调节基线位置、描记速度、信号增益及方向，使心电通道窗口中的波形易于观察。
4、开始观察并记录心电图，截取波形稳定的几个连续周期，保存文件，标明受试者姓名及实验时间。
篇二：生理学实验报告1心电图生理学实验报告实验内容：一、人体的体表心电图的描记二、人体呼吸运动的描记课程名称：动物生理学实验指导老师：实验人：合作人：年月日实验内容一、人体的体表心电图的描记【实验目的】1、了解新电测量的(本文来自：小草范文网:人体心电图实验报告)原理，并学习用生理信号计算机采集系统记录人体心电图。
2、学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。
3、学习利用心电图计量心率，P-R间期、Q-T间期等各项数值。
【实验原理】在正常人体，有窦房结发出的兴奋传播到左、右心房，在传播到左、右心室，先后引起心房、心室收缩。
每一个心动周期中，心脏各部分兴奋过程中出现的电变化传播方向、途径、次序和时间等都有一定的规律。
这种生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液（容积导体），反映到身体表面，使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化。
简易心电图设计报告
简易心电图仪摘要本简易心电图仪采用仪用放大器INA 128 对采集到的微弱心电信号进行前置放大。
在后级电路中, 采用电压放大器, 对波形进一步放大；采用低通滤波器与右腿驱动进行滤波, 以得到清晰的心电波形。
选题目的与参数指标目的:掌握生物电检测及其电路的设计, 能够针对被测信号的特点设计相应的信号处理电路, 理解对测量系统的一般要求（精度、测量范围、响应速度）, 了解电路参数的测量。
考核要求:（1）输入阻抗: > 5 MΩ；（2）共模抑制比: > 80 dB；（3）频率响应范围: 0.05--100 Hz；（4）信噪比: > 20 dB。
一、系统设计1）心电信号采集部分采用采样电极进行心电信号的采集, 采样准确度高, 信号明显。
2）心电信号放大部分心电信号大约为50μV～4 mV, 须进行放大才能在示波器上观察。
心电图(ECG)仪的前置放大在整机中处于非常重要的地位, 决定了整机的主要技术指标, 要求噪声低、共模抑制比尽量可能高。
采用低噪声、低功耗, 有良好的共模输入抑制能力的仪表放大器INA128, 可用外部电阻灵活地设定增益。
后级放大采用op07电压放大器, 进一步把心电信号放大以达到预期放大倍数。
3）滤波器部分由于心电信号易受噪声的干扰, 且主要能量成分集中在0. 05～1 00 Hz 频带内, 所以本系统用滤波的方法对心电信号做进一步的降噪处理, 抑制外界干扰, 从而得到较为平滑的ECG波形。
为了提高滤波的效果, 采用两级滤波。
因为经过放大的心电信号, 主要存在肌电等干扰信号, 将其送到由0. 05 Hz高通滤波器和500 Hz／100Hz低通滤波器组成带通网络, 滤除有效频带以外的信号。
4）右腿驱动部分采用opa204芯片。
右腿驱动电路通常用于生物信号放大器, 以减少共模干扰。
心电图电路所发出的电子信号十分微小。
而由于人的身体也可以作为天线能受到电磁干扰, 特别是50/60Hz的家用供电噪音, 这种干扰可能会掩盖的生物信号, 使得信号难以测量。
人体心电图测定 实验报告
人体心电图测定实验报告引言心电图测定是一种非侵入性的方法，用于记录人体心脏的电活动。
通过心电图的分析，可以评估心脏的功能状态，诊断心脏病变，并监测心脏的健康程度。
本实验旨在了解人体心电图的测定方法和分析技术，并通过实际操作获取和解读心电图数据。
材料与方法材料- 心电图仪器- 导联电缆- 心电图电极贴片- 计算机方法1. 实验前准备：将电极贴片粘贴在受测者的胸部前壁、胸部侧壁和左腿上，确保电极与皮肤紧密贴合。
2. 连接仪器：将导联电缆的插头插入心电图仪器的相应插槽中。
3. 开始测量：打开心电图仪器的电源，选择合适的测量模式，并按照仪器操作说明进行操作。
4. 数据记录：在测量过程中，仪器会自动记录心电信号，并将其转化为波形图。
将数据保存在计算机中，方便后续的数据分析处理。
实验结果与分析通过实验测定，我们获得了一组人体心电图数据。
下图展示了实验测定过程中的典型心电波形图。
上图中，横轴表示时间，单位为毫秒；纵轴表示电压，单位为毫伏。
从波形图中我们可以观察到以下现象：1. P波：表示心房的收缩，通常情况下应为正常波动。
2. QRS波群：包含Q波、R波和S波，表示心室的舒张和收缩。
其时间间隔和振幅可以用来评估心脏的肌肉功能。
3. T波：表示心室的复极，血液充盈的情况下，T波通常是正常的。
通过对心电图数据的定量分析，我们可以得到以下心脏健康状态的评估指标：1. 心率：通过计算QRS波群之间的时间间隔，即心率周期，可以得到每分钟的心率值。
正常成人的静止心率范围为60-100次/分钟。
2. 心律：通过观察QRS波群的规律性和间距是否恒定，可以评估心律是否正常。
3. ST段：ST段表示心脏的收缩与舒张之间的间歇时间，其改变可能表明心脏肌肉缺血或损伤的存在。
结论人体心电图测定是一种非侵入性的诊断方法，可以评估心脏的功能状态和健康程度。
本实验通过实际测量和数据分析，了解了心电图的基本原理和应用。
简易心电图仪的设计【开题报告】
开题报告电子信息工程简易心电图仪的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1. 国内外研究动态心电图学的研究，最早始于1877年的Waller，1903年的荷兰莱顿（Leiden）大学生理教授Einthoven提出的爱氏三角假说及双级导联，发明了选线式心电机，使心电图学跨出了重要一步，1934年Wilson发展可中心电端，后又经Goldberger等不断丰富与改进，逐渐形成了所谓的单级心电图学，曾在四十年代风行一时。
1913年Einthoven等开始测定额面德心向量，再经Mann等人的研究，开创了心电向量图学。
1950年前后，用阴极管直接展示向量环，所习用的导联体系（Grishman立方体系的代表）是根据Burger不等边三角形概念设计了矫正导联体系（Frank导联体系为代表）,遂使心电向量图检查技术日趋完整。
心向量图与心电图都是以不同方式从体表记录下来的心脏电活动现象,各具优缺点,应相辅相成而不能偏废。
以心电向量概念能较好地解释心电图图像,已取得共识。
自六十年代以来,心电图更是获得突破性进展, 1960年，Giraud等首次录得希氏束电图,1969年Scherlag 等式其检查方法规范化，1971年Wellens又倡用程序电刺激法（PES),从此确立了临床心电生理学这门新学科。
它的兴起对阐明心律失的机理及鉴别诊断起着重要作用，并由此引导人们再转向治疗方面的研究，这就出现或促进电药理学、经导管电消融术、外科手术以及利用电能抬疗心律失常的现象,另一方面由于心脏电生理学及其检查诊断技术不断迅速进展,包括动态心电图、信号平均心电图、单向动作电位、标测心电图等，加上其他有关技术如冠状动脉造影、左室造影、核素显像、超声心动图血流动力学等将这些多年来兴起的侵入性和非侵入性诊疗技术所获得的信息又反过来开阔,我们在心电图领域的视野,给予在某些情况下出现的特殊心电图表现以崭新的认识。
百余年来,心电图学不断向纵深发展外延内伸已成为一门有丰富内涵的新学科心电学的核心它前景辉煌日新月异那种认为心电图可能再有或不可能使其有所新进展的人,是对历史的无知。
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中北大学课程设计说明书学生姓名：范建园学号：1105084110学院：信息与通信工程学院专业：生物医学工程题目：电子综合应用实践：人体简易心电图采集及分析系统研究指导教师：韩建宁、张权职称: 副教授、副教授2015 年 1 月 5 日中北大学课程设计任务书14/15 学年第一学期学院：信息与通信工程学院专业：生物医学工程学生姓名：范建园学号：1105084110 学生姓名：张浪学号：1105084137 学生姓名：张桂玮学号：1105084128 课程设计题目：电子综合应用实践：人体简易心电图采集及分析系统研究起迄日期：2015年1月5 日～2015年1月25日课程设计地点：院楼610指导教师：韩建宁、张权系主任：张权下达任务书日期: 2015 年1月 5 日1．设计目的：设计一个简易心电图仪，可以测量人体心电信号并在示波器上显示出来。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1、查阅相关资料；进行总体方案设计，得到原理框图；2、要求：（1）根据设计选择适当芯片（2）设计中需包含放大模块、滤波模块（3）滤波设计的低频截止频率0.05Hz，高频截止频率100Hz，误差±5Hz （4）设计心电放大器所用的直流稳压电源，输出交流噪声＜±3mA3、选择合适器件，进行最终电路的仿真；4、要求3~5位同学为一组，分工明确，完成课题。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1、课程设计说明书一份2、仿真程序清单3、仿真结果，附结果分析及结论4．主要参考文献：1 华成英，童诗白.模拟电子技术基础北京：高等教育出版社，2006.5.2 王港元.电子电工实践指导江西科学技术出版社，2005.3 谢自美.电子线路设计•实验•测试第三版华中科技大学出版社.4 孙梅生.电子技术基础课程设计高等教育出版社5 周辉数字信号处理基础及Matlab实现中国林业出版社 20056 肖伟刘忠 Matlab程序设计与应用清华大学出版社 20057 钱同惠编著.数字信号处理.北京：机械工业出版社，20048 姚天任，江太辉编著.数字信号处理.第2版.武汉：武汉理工大学出版社，20009 黄文梅，熊佳林，杨勇编著.信号分析与处理——MATALB言及应用.长沙：国防科技大学出版社，20005．设计成果形式及要求：课程设计说明书仿真结果6．工作计划及进度：2015年：1月 5 日 ~ 1月10日：查资料；1月11日 ~ 1月13日：在指导教师指导下设计方案；1月14日 ~ 1月20日：在指导教师辅导下完成实验；1月21日 ~ 1月24日：撰写课程设计说明书；1月25日：答辩。
系主任审查意见：签字：年月日摘要心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段。
心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件。
人体心电信号的主要频率范围为0.05Hz~100Hz，幅度约为0~4mV，信号十分微弱。
由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加之体外以50Hz 工频干扰为主的电磁场的干扰，使得心电噪声背景较强，测量条件比较复杂。
为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号，往往要求心电数据采集系统具有高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能。
本设计利用集成仪表放大器AD620和滤波电路设计了一种符合上述要求的简易心电图仪。
关键词：心电图干扰 AD620 滤波AbstractElectrocardiogram is commonly used in clinical disease diagnosis of auxiliary means. Ecg data acquisition system is electrocardiogram checking of the key components. The main body ecg signal frequency range is 0.05 Hz ~ 100Hz, amplitude is approximately 0 ~ 4mV, signal is very weak. Because electrocardiosignal usually mingled with other biological signals, coupled with the in vitro in 50Hz power frequency interference of electromagnetic interference, mainly making ecg noise background stronger, measuring conditions are complex. In order not to distortion to detected with clinical value of ecg signal, clean often ask ecg data acquisition system with high stability, high input impedance, high common mode rejection ratio, low noise and strong anti-jamming ability, such as performance. This design using integrated instrumentation amplifier AD620 and filter circuit design a kind of to satisfy the above-mentioned requirements of simple ecg apparatus.Keywords: electrocardiogram interference AD620 filtering目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1、设计要求 (4)2、方案设计 (5)2.1理论分析及芯片选用依据 (5)2.2设计方案论证 (5)2.2.1输入回路噪声抑制设计 (5)2.2.2 前置放大模块 (6)2.2.3 滤波网络模块 (6)3、系统实现 (7)3.1主要单元电路设计 (7)3.1.1前置放大模块及右腿驱动电路 (7)3.1.2 主放大器电路 (9)3.1.3 滤波电路 (9)3.2低噪声稳压电源的设计 (11)3.3系统硬件接线原理图 (11)4. 心电图分析 (12)例子 (19)5. 基于matlab的心电信号检测与分析： (21)5.1 ECG处理的意义 (21)5.2 以软件为主的方法实现QRS波的检测 (21)5.3 QRS波检测方法与程序 (22)总结 (29)参考文献 (30)附录 (31)设计制作一个简易心电图仪，可以测量人体心电信号并在示波器上显示出来。
示意图如图1所示。
图1 简易心电图仪示意图导联电极说明：RA-右臂；LA-左臂；LL-左腿；RL-右腿。
第一路心电信号，即标准I 导联的电极接法：RA 接放大器反相输入端（－），LA 接放大器同相输入端（＋），RL 作为参考电极，接心电放大器参考点。
第二路心电信号，即标准Ⅱ导联的电极接法：RA 接放大器反相输入端（－），LL 接放大器同相输入端（＋），RL 作为参考电极，接心电放大器参考点。
RA 、LA 、LL 和RL 的皮肤接触电极分别通过1.5m 长的屏蔽导联线与心电信号放大器连接。
基本要求及技术指标如下：1）根据设计选择适当芯片2）低频截止频率0.05Hz ，（可不测试，由电路设计予以保证）;3）高频截止频率100Hz ，误差±5Hz;4）设计心电放大器所用的直流稳压电源，输出交流噪声＜±3mA5）设计中需包含放大模块、滤波模块导联电极具体使用：(1)用80mm ×20mm 薄铜皮作为皮肤接触电极。
(2)用带有尼龙拉扣的布带或普通布带将电极分别捆绑在四肢相应位置。
(3)测量心电图前，应使用酒精棉球仔细将与电极接触部位的皮肤擦净，然后再捆绑电极。
为减小电极与皮肤间的接触电阻，最好在电极下滴1～2滴5％的盐水，或用5％盐水浸过的棉球垫在电极与皮肤之间。
(4)被测人员应静卧，以避免测量基线大幅度漂移、降低噪声。
LA RA RL LL 心电信号 放大器 通用 示波器 稳压电源 ～220V2.1 理论分析及芯片选用依据2.1.1心电信号的特点心电信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，由于受到人体诸多因素的影响，因而有着一般信号所没有的特点。
信号弱。
例如从母体腹部取到的胎儿心电信号仅为10μv,成人的心电信号范围也仅为5mv.噪声强。
由于人体自身信号弱，加之人体又是一个复杂的整体，因此信号易受噪声的干扰。
如胎儿心电混有很强噪声，它一方面来自肌电、工频等干扰，另一方面，在胎儿心电中不可避免地含有母亲心电，母亲心电相对我们要提取的胎儿心电则变成了噪声。
随机性强。
心电信号信号不但是随机的，而且是非平稳的。
正是因为生物医学信号的这些特点，使得心电信号处理成为当代信号处理技术最可发挥其威力的一个重要领域。
2.1.2 心电信号的特征参数图2.1如图2.1为完整的心电信号波形图，分别由P波、P—R段、P—R间期、QRS复合波、S—T段、T波和U波组成。
本文将重点讲诉QRS波。
并且对它进行相关分析。
人体心脏工作产生的生物电流在身体表面不同部位产生不同电势，并且随心跳的节律呈现规律性的升降变化，通过电极将变化着的电位差检测并记录下来就是心电图（ECG）。
心电信号是一种带宽为 0.05Hz 至 100Hz（有时高达 1kHz），幅度在10µV~5mv 的微弱交流信号，并且混杂有人体生物电干扰以及各种外部电磁干扰。
如何从环境噪声中提取微弱的心电信号是设计的难点和要点。
低成本低功耗便携式简易心电图仪是本设计的最大考量。
它顺应了保健电子产品设计的发展趋势。
系统采用低噪声稳压电源供电，能采集标准导联方式 I 或 II 心电信号，通过放大、滤波得到模拟心电信号。
本系统主要需要以下几种功能的芯片：仪用放大器、通用运算放大器，。
为此，在选择用于本系统的集成芯片（IC）时，低功耗、小尺寸、高精度、性能稳定的芯片就是选用的目标。
其中，AD620是低成本、高精度仪表放大器,仅需要一个外部电阻设置增益，增益范围为1至10,000。
此外，AD620采用8引脚SOIC和DIP封装，尺寸小于分立电路设计，并且功耗更低（最大工作电流仅1.3mA）。
AD620具有高精度、低失调电压和低失调漂移特性，低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性，使之非常适合心电图（ECG）和无创血压监测仪等医疗应用。